Análisis de la construcción bioclimática: propuesta de optimización de un refugio de montaña

Abstract

L'objectiu principal d'aquest treball és l'anàlisi d'estratègies bioclimàtiques per donar a conèixer el seu funcionament i difondre la seva aplicació en la construcció o restauració a Espanya. Per a això se li ha donat un enfocament pràctic mitjançant la restauració de refugis de muntanya tenint en compte la sostenibilitat, autosuficiència energètica i la compatibilitat normativa amb entorns naturals protegits. El treball neix com a resposta a la creixent afecció del canvi climàtic al planeta i l'excessiva dependència energètica de l'edificació actual, plantejant alternatives de disseny passiu que permetin reduir l'impacte ambiental de l'arquitectura sense comprometre el confort dels usuaris. La primera part del treball se centra en l'estudi de la qualitat de l'ambient interior per a entendre l'efecte dels sistemes bioclimàtics i posteriorment es realitza un recorregut per les diferents zones climàtiques de la península Ibèrica, classificant estratègies passives adaptades a cada context i revisant exemples històrics i contemporanis de construcció bioclimàtica. A partir d'aquest marc teòric, es proposa una sèrie d'estratègies bioclimàtiques de gran valor que, malgrat no estar integrades en l'entorn edificat actual, poden traslladar-se a Espanya per similituds en el clima i suposen un gran enriquiment des del punt de vista sostenible. Una vegada realitzat aquest treball de recerca, s'arriba a l'objectiu principal del treball, una intervenció realista i replicable sobre el refugi de Cova Cambra, situat en el Parc Natural dels Ports (Tarragona), mitjançant tres actuacions principals: una coberta vegetal extensiva per a millorar l'aïllament tèrmic i permeable, i la integració paisatgística de l'edifici; un mur Trombe ventilat, com a sistema de captació solar i emmagatzematge tèrmic passiu; i un bescanviador aïri-terra (EATHE), que permet estabilitzar la temperatura de l'aire interior sense necessitat d'energia elèctrica. Cada solució ha estat avaluada tenint en compte el clima local, el microclima de l'entorn immediat, l'orientació de l'edifici, la normativa aplicable en sòls no urbanitzables i espais naturals protegits, i les limitacions tècniques pròpies d'un refugi aïllat i no gestionat. Els resultats mostren que la implementació conjunta d'aquestes estratègies millora significativament el confort tèrmic interior al llarg de l'any, redueix la demanda energètica i permet una ocupació més prolongada del refugi sense alterar la seva volumetria ni la seva estètica tradicional. En definitiva, el valor d'aquest projecte és que no es limita a resoldre un cas concret, sinó que es lliuren tota una sèrie d'eines a partir de les quals es pot realitzar una intervenció responsable i fàcilment transferible a altres refugis de muntanya o ubicacions de climes diferents. La proposta és una posada en escena d'allò que pot aconseguir-se amb l'ús d'estratègies bioclimàtiques sense l'ús d'electricitat o en entorns on existeixen limitacions. Es tracta de demostrar que és possible habitar el territori de manera coherent, eficient i respectuosa amb el medi natural.

El objetivo principal de este trabajo es el análisis de estrategias bioclimáticas para dar a conocer su funcionamiento y difundir su aplicación en la construcción o restauración en España. Para ello se le ha dado un enfoque práctico mediante la restauración de refugios de montaña teniendo en cuenta la sostenibilidad, autosuficiencia energética y la compatibilidad normativa con entornos naturales protegidos. El trabajo nace como respuesta a la creciente afectación del cambio climático en el planeta y la excesiva dependencia energética de la edificación actual, planteando alternativas de diseño pasivo que permitan reducir el impacto ambiental de la arquitectura sin comprometer el confort de los usuarios. Un primer estudio de la calidad del ambiente interior se realiza para entender el efecto de los sistemas bioclimáticos en el confort humano y posteriormente se realiza un recorrido por las distintas zonas climáticas de la península ibérica, clasificando estrategias pasivas adaptadas a cada zona y revisando ejemplos históricos y contemporáneos de construcción bioclimática. A partir de este marco teórico, se propone una serie de estrategias bioclimáticas de gran valor que, pese a no estar integradas en el entorno edificado actual, pueden trasladarse a España por similitudes en el clima y suponen un gran enriquecimiento desde el punto de vista sostenible. Una vez realizado este trabajo de investigación, se llega al objetivo principal del trabajo, una intervención realista y replicable sobre el refugio de Cova Cambra, situado en el Parc Natural dels Ports, mediante tres actuaciones principales: una cubierta vegetal para mejorar el aislamiento térmico y permeable, y la integración paisajística del edificio; un muro Trombe ventilado, como sistema de captación solar y almacenamiento térmico pasivo; y un intercambiador aire-tierra (EATHE), que permite estabilizar la temperatura del aire interior sin necesidad de energía eléctrica proveyendo una ventilación natural. Cada solución ha sido evaluada teniendo en cuenta el clima local, el microclima del entorno inmediato, la orientación del edificio, la normativa aplicable en suelos no urbanizables y espacios naturales protegidos, y las limitaciones técnicas propias de un refugio aislado y no gestionado. Los resultados muestran que la implementación conjunta de estas estrategias mejora significativamente el confort térmico interior a lo largo del año, reduce la demanda energética y permite una ocupación más prolongada del refugio sin alterar su volumetría ni su estética tradicional. En conclusión, el valor de este proyecto es que no se limita a resolver un caso concreto, sino que se entregan toda una serie de herramientas a partir de las cuales se puede realizar una intervención responsable y fácilmente transferible a otros refugios de montaña o ubicaciones de climas diferentes. La propuesta es una puesta en escena de aquello que puede lograrse con el uso de estrategias bioclimáticas sin el uso de electricidad o en entornos donde existen limitaciones. Se trata de demostrar que es posible habitar el territorio de forma coherente, eficiente y respetuosa con el medio natural.

The main objective of this work is the analysis of bioclimatic strategies to publicize their operation and disseminate their application in construction or restoration in Spain. To this end, a practical approach has been given through the restoration of mountain refuges, taking into account sustainability, energy self-sufficiency and regulatory compatibility with protected natural environments. The work was born as a response to the growing impact of climate change on the planet and the excessive energy dependence of current buildings, proposing passive design alternatives that reduce the environmental impact of architecture without compromising the comfort of users. The first part of the work focuses on the study of the quality of the indoor environment to understand the effect of bioclimatic systems and then a tour of the different climatic zones of the Iberian Peninsula is carried out, classifying passive strategies adapted to each context and reviewing historical and contemporary examples of bioclimatic construction. Based on this theoretical framework, a series of bioclimatic strategies of great value are proposed that, despite not being integrated into the current built environment, can be transferred to Spain due to similarities in the climate and represent a great enrichment from a sustainable point of view. Once this research work has been carried out, the main objective of the work is reached, a realistic and replicable intervention on the Cova Cambra refuge, located in the Parc Natural dels Ports (Tarragona), through three main actions: an extensive plant cover to improve thermal and permeable insulation, and the landscape integration of the building; a ventilated Trombe wall, as a solar capture and passive thermal storage system; and an air-toground exchanger (EATHE), which allows the temperature of the indoor air to be stabilised without the need for electrical energy. Each solution has been evaluated considering the local climate, the microclimate of the immediate environment, the orientation of the building, the applicable regulations on nondevelopable land and protected natural areas, and the technical limitations of an isolated and unmanaged refuge. The results show that the joint implementation of these strategies significantly improves indoor thermal comfort throughout the year, reduces energy demand and allows a longer occupation of the shelter without altering its volumetry or traditional aesthetics. In conclusion, the real value of this project is that it is not limited to solving a specific case, but that a whole series of tools are provided from which a responsible intervention can be carried out and easily transferable to other mountain refugees or locations in different climates. The proposal is a staging of what can be achieved with the use of bioclimatic strategies without the use of electricity or in environments where there are limitations. It is about demonstrating that it is possible to inhabit the territory in a coherent, efficient and respectful way with the natural environment. Keywords: Bioclimatic construction, energy autonomy, sustainability, mountain refuges, transferable intervention